LAPORAN PENELITIAN MANDIRI OPTIMASI PEMAKAIAN ALAT BERAT UNTUK PEKERJAAN SANITARY LANDFILL DI TPA LEUWIGAJAH
OLEH H. ENANG S A
FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2009
OPTIMASI PEMAKAIAN ALAT BERAT UNTUK PEKERJAAN SANITARY LANDFILL DI TPA LEUWIGAJAH Enang S A
ABSTRAK Analisis data meliputi perhitungan pertumbuhan timbulan sampah yang didasarkan atas dasar tingkat pertumbuhan penduduk dan tingkan pertumbuhan PDRB. Dari hasil analisis didapat; tingkat pertumbuhan penduduk sebesar 1,966%, pertumbuhan PDRB sebesar 1,893%. Dan tingkat pertumbuhan timbulan sampah per tahun sebesar 1,89%. Sedangkan volume sampah yang masuk ke TPA Lewigajah pada tahun 2004 sebesar 4.410,958 m3 / hari naik menjadi 6.769,424 m3 /hari pada tahun 2012. Atas dasar beban sampah yang masuk dengan tingkat pemadatan 70 % dan tanah penutup dengan tingakt pemadatan 30%, maka volume sampah dan tanah penutup harian sebesar 1.764,38 m3 /hari, dengan tinggi sel harian 2,4 m dan volume daya tampung lahan sebesar 1.042.378,847 m3 maka umur layanan TPA selama 472 hari. Sedangkan apabila operasional dilakukan dengan cara open dumping, volume sampah setelah dipadatkan dengan tingkat pemadatan 30 % per hari sebesar 3.087.670,6 m3 /hari dan volume daya tampung lahan sebesar 673.330,31 m3 maka umur layanan menjadi 218 hari. Biaya satuan yang dibutuhkan untuk pekerjaan sanitary landfill setiap m3 sebesar Rp. 12.281,06 sedangkan untuk pekerjaan open dumping sebesar Rp. 9.054,47. Kedua sistem
ABSTRACT
2
PENDAHULUAN Dalam penanganan pengolahan sampah di TPA, Perusahaan Daerah Kebersihan Kota Bandung belum melakukan secara optimal sehingga terkesan tidak berwawaskan lingkungan. Hal ini diakibatkan karena masih terbatasnya sarana dan prasarana yang dimiliki terutama untuk melakukan pengolahan sampah di TPA, seperti pemilikan alat-alat berat, operasional dan pemeliharaan alat-alat berat serta optimasi alat berat yang digunakan. Operasional pengolahan tanah termasuk pengolahan sampah di TPA akan efektif bila dilakukan dengan menggunakan peralatan berat sebagaimana
konsep efketifitas secara ekonomi
teknik (Kodoatie, 2003). Pengolahan limbah padat (sampah) di TPA yang paling baik dan berwawaskan lingkungan (Damanhuri, 1994)
adalah dengan sistem sanitary
landfill disamping ada sistem lain yang tidak direkomendasi seperti open dumping dan controlled landfill. Suatu keharusan yang mutlak dilakukan pada sistem sanitary landfill adalah penyiapan lahan (land clearing dan land stripping), pekerjaan penghamparan limbah, perataan limbah, pemadatan limbah, serta penutupan lahan TPA.
Semua pekerjaan tersebut tidak bisa dilakukan secara
manualisasi tentunya membutuhkan peralatan berat sesuai dengan kebutuhan dan tipe serta fungsinya. Prinsip dari pembuangan akhir sampah adalah untuk memusnahkan sampah domestik dan atau yang diklasifikasikan sejenisnya, ke suatu tempat pembuangan akhir dengan cara penimbunan, sehingga tidak atau seminimal mungkin menimbulkan gangguan terhadap lingkungan sekitarnya. Pada dasarnya, kegiatan operasi pembuangan akhir merupakan kegiatan yang merubah bentang lahan dan kegiatan yang dapat menimbulkan kerusakan sumber daya lahan, air dan udara akibat kemungkinan resiko pencemarannya. Oleh karena itu penggunaan jenis pengolahan perlu dipertimbangkan kelayakannya sesuai dengan kondisi lokasi, pembiayaan, teknologi dan keamanannya. Sistem penimbunan yang digunakan di Indonesia ada 5 macam yaitu : (Tchobanoglous,at al, 1993) 1. Lahan urug terbuka atau open dumping (tidak dianjurkan) 3
2. Lahan urug terkendali atau controlled landfill (sedang dikembangkan di daerah perkotaan kecil dan dianjurkan) 3. Lahan urug penyehatan atau sanitary landfill (dikembangkan di kota besar dan metropolitan dan dianjurkan) 4. Lahan urug penyehatan yang ditingkatkan atau Improved Sanitary Landfill 5. Lahan urug penyehatan sistim semi aerob atau Semi Aerobic Sanitary Landfill Selain pengolahan sampah di atas, ada juga beberapa tindakan yang bisa dilakukan sebagai tahapan awal sebelum dilakukan pekerjaan penimbunan yakni mendaur ulang, pemisahan dan pemakaian kembali sampah sehingga bisa memberikan nilai tambah, seperti pembuatan kompos, pengelolaan biogas serta reklamasi perbaikan kualitas tanah (Purwasasmita, M, et al; 1989).
2.Sistem Lahan Urug Saniter (Sanitary Landfill) Teknik pengolahan sampah dengan sistem sanitary landfill merupakan metode penimbunan akhir sampah yang paling baik dari ketiga metode penimbunan akhir yang ada. Metode yang diterapkan pada sistem sanitary landfill lebih sulit dan kompleks dibandingkan dengan kedua sistem terdahulu karena memerlukan perlakuan khusus dan konstruksi tertentu. Pada sistem ini penutupan sampah dengan lapisan tanah dilakukan pada setiap akhir hari operasi, sehingga setelah operasi berakhir tidak akan terlihat adanya timbunan sampah. Dengan cara ini, pengaruh timbunan sampah terhadap lingkungan akan sangat kecil.
1 Tahapan Persiapan Operasi a. Kegiatan Penyiapan Lahan Operasional Sebelum lahan TPA ditimbun sampah, maka diperlukan penyiapan lahan agar kegiatan pembuangan berikutnya dapat berjalan dengan lancar. Beberapa kegiatan penyiapan lahan tersebut akan meliputi : Penutupan lapisan kedap air dengan lapisan tanah setempat yang dimaksudkan untuk mencegah terjadinya kerusakan atas lapisan tersebut akibat operasi alat 4
berat di atasnya. Umumnya diperlukan lapisan tanah setebal 5,0-50,0 cm yang dipadatkan di atas lapisan kedap air tersebut . Persediaan tanah penutup perlu disiapkan di dekat lahan yang akan dioperasikan untuk membantu kelancaran penutupan sampah. Perletakan tanah penutup harus memperhatikan kemampuan operasi alat berat yang ada. Sel harian yang telah ditentukan ukuran panjang, lebar dan tebalnya perlu dilengkapi dengan patok-patok yang jelas. Hal ini dimaksudkan untuk membantu petugas atau operator dalam melaksanakan kegiatan pembuangan sehingga sesuai dengan rencana yang telah dibuat. Beberapa pengaturan perlu disusun dengan rapi diantaranya : Perletakan tanah penutup. Letak titik pembongkaran sampah. Manuver kendaraan saat pembongkaran. Sebelum dimulainya penimbunan di fase pelaksanaan penimbunan yang baru, yaitu : Penyiapan ruas perletakan jalan kerja di lokasi yang sudah ditentukan. Pemindahan kantor direksi lapangan dan pemasangan tenda garasi sementara di lokasi yang ditentukan. Penempatan alat-alat berat dan kebutuhan operasionil lainnya. Penempatan cadangan tanah penutup antara dan harian untuk kebutuhan satu fase pelaksanaan penimbunan. Sebelum dimulainya suatu hari operasi, yaitu : Penempatan cadangan tanah penutup harian di suatu lokasi yang berdekatan dengan sel harian. Penentuan lokasi sel harian dan lintasan pencapaiannya oleh pihak pengawas operasionil. Pemasangan jaring pelindung disekitar lokasi sel harian dengan memperhatikan arah angin.
5
b. Kegiatan Pengaturan Sel Lahan Timbun Cukup sulit untuk menghasilkan suatu sistem sanitary landfill yang teratur dan tersusun dengan rapi, sehingga perlu adanya suatu pengaturan lahan yang diawali dengan pembongkaran, penghamparan, pemadatan dan penutupan sampah pada lokasi secara efisien sehingga menimbulkan kesan yang baik. Pengaturan tersebut meliputi : Pada sistem sanitary landfill dalam desain ini, satu zona terdiri dari beberapa subzona yang dapat menampung timbunan sampah >10 hari, subzona terdiri dari sel-sel harian yang dapat menampung sampah selama satu hari. Sel-sel harian ini akan ditutup dengan tanah penutup harian, setiap akhir jam operasi, untuk menghindari penyebaran populasi lalat yang dapat berperan sebagai vektor penyakit, dengan asumsi dalam jangka waktu 7 hari, telur lalat akan mengalami penetasan dalam sampah. Untuk pengaturan sel perlu ditentukan lebih dahulu dimensi lebar , ketebalan dan panjang sel sebagaimana berikut : (Dirjen Cipta Karya ,1995) - Lebar sel direncanakan 5,0-25,0 m, dengan pertimbangan alat berat dapat bermanuver sehingga lebih efisien. - Ketebalan sel direncanakan sebesar 2,0 m. Ketebalan terlalu besar akan menurunkan stabilitas permukaan, sementara terlalu tipis akan menyebabkan pemborosan tanah penutup. - Panjang sel 5,0-20,0 m, dihitung berdasarkan volume padat. Batas sel dibuat jelas dengan pemasangan patok patok dan tali agar operasi penimbunan sampah dapat berjalan dengan lancar. Letak titik pembongkaran harus diatur dan diinformasikan secara jelas kepada pengemudi truk agar mereka membuang pada titik yang benar sehingga proses berikutnya dapat dilaksanakan dengan efisien. Titik bongkar umumnya diletakkan ditepi sel yang sedang dioperasikan dan berdekatan dengan jalan kerja sehingga kendaraan truk dapat dengan mudah mencapai lokasi tersebut. Beberapa pengalaman menunjukkan bahwa titik bongkar yang ideal sulit dicapai pada saat hujan karena licinnya jalan 6
kerja. Hal ini perlu diantisipasi oleh penanggung jawab sistem sanitary landfill agar tidak terjadi. Jumlah titik bongkar setiap sel harian ditentukan oleh beberapa faktor seperti Lebar sel, waktu bongkar rata-rata serta frekuensi kedatangan truk pada jam puncak. c. Kegiatan Penempatan Cadangan Tanah Penutup (Cover material) Lokasi cadangan tanah penutup (stockpile area) berada di daerah yang tidak akan mengganggu perlintasan kendaraan operasional, yaitu lokasi cadangan tanah penutup harian tidak boleh terletak berjauhan dari lokasi sel harian tersebut. Penentuan lokasi ini ditentukan oleh : Jarak maksimal antara lokasi cadangan tanah penutup harian dengan rencana penempatan sel adalah 20 meter. Sebaiknya ditempatkan pada lokasi yang tidak dilalui kendaraan operasionil seperti dipermukaan atau didepan timbunan sel yang sudah terbentuk dihari sebelumnya atau didaerah rencana penempatan lokasi sel untuk keesokan harinya. d. Kegiatan Penempatan Peralatan Operasional Peralatan operasionil seperti alat berat, lampu penerangan lapangan, dan lain-lain, ditempatkan pada pool yang berdekatan dengan kantor direksi lapangan. Penempatan peralatan ini dilakukan pada lokasi yang tidak mengganggu perlintasan kendaraan operasional.
2.Tahapan Operasional Berbagai kegiatan pengoperasian TPA
pada dasarnya akan meliputi
berbagai kegiatan berikut : 1. Pendataan dan pengaturan; truk sampah yang masuk ke TPA, seperti pemeriksaan registrasi atau penerimaan
izin masuk dengan tujuan untuk
mencegah adanya kendaraan pengangkut sampah liar yang ingin melakukan penimbunan di dalam lahan. Disamping itu dilakukan pengaturan lalu lintas truk sampah dan sekaligus pengarahannya ke dan dari ruang manuver. 1. Operasional penimbunan sampah; terbagi ke dalam empat tahapan utama, yaitu :
7
2. Operasi penurunan sampah (tipping atau unloading), yang dilakukan di lokasi kerja penurunan. Penurunan sampah dari truk di tempat curah. 3. Operasi pemindahan sampah (removing) yang bertujuan untuk memindahkan sampah dari lokasi kerja penurunan ke suatu lokasi yang dekat dengan lokasi kerja penimbunan. Lokasi ini disebut lokasi perletakan sampah sementara. 4. Operasi penimbunan sampah, dalam operasi penimbunan sampah ini terdiri dari: a. Kegiatan Penghamparan sampah Kegiatan operasi penimbunan diawali dengan kegiatan penghamparan sampah yang bertujuan untuk memindahkan sampah menuju ke dalam lokasi kerja penimbunan yang terdiri subpekerjaan pengambilan dan subpenyebaran sampah (feeding dan spreading-in). b. Kegiatan Penataan/Perataan sampah dimaksudkan untuk mendapatkan kondisi pemanfaatan luas lahan yang efisien dan stabilitas permukaan sistem sanitary landfill
yang baik. Pekerjaan penataan sampah sebaiknya dilakukan dengan
memperhatikan efisiensi operasi alat berat. - Pada sistem sanitary landfill dengan intensitas ritase truk yang tinggi, penataan perlu segera dilakukan setelah sampah dibongkar. Penundaan pekerjaan akan menyebabkan sampah menggunung sehingga pekerjaan perataannya sampah akan kurang efisien dilakukan. - Pada sistem sanitary landfill dengan intensitas ritase truk yang rendah, perataan sampah dapat dilakukan secara periodik misalnya pagi atau siang. Kriteria perataan sampah yang baik perlu dilakukan dengan memperhatikan - Perataan sampah dilakukan lapis demi lapis. - Setiap lapisan diratakan sampah setebal 20,0-50,0 cm, desain pelaksanan diambil 50,0 cm dengan cara mengatur ketinggian blade alat berat. - Perataan sampah dilakukan sampai ketebalan sampah mencapai ketebalan rencana. c. Kegiatan Pemadatan sampah dimaksudkan untuk mendapatkan kondisi pemanfaatan lahan yang efisien dengan stabilitas permukaan sistem sanitary landfill yang baik. Pemadatan sampah (compacting). dilakukan oleh alat berat dengan cara lapis 8
demi lapis agar tercapai kepadatan optimum yang diinginkan. Dengan proses pemadatan yang baik diharapkan kepadatan sampah sampai kepadatan yang optimum. Pemadatan tanah penutup bertujuan untuk memadatkan tanah penutup yang tersebar di seluruh bagian permukaan timbunan sampah. Pemadatan tanah untuk pekerjaan sistem sanitary landfill dilakukan pada hari itu juga. Pemadatan sampah yang telah rata dilakukan dengan menggilas sampah tersebut 5-7 kali. Kepadatan sampah yang tinggi pada sistem sanitary landfill akan memerlukan volume lebih kecil sehingga daya tampung sistem sanitary landfill bertambah, sementara permukaan yang stabil akan sangat mendukung penimbunan lapis berikutnya. d. Operasi penutupan sampah (covering), merupakan operasi yang bertujuan untuk melapisi atau menutup timbunan sampah padat dengan tanah. Penutupan lahan sel bertujuan untuk menutup timbunan sampah padat dengan tanah penutup. Untuk itu, tahap ini baru dapat dilakukan setelah pekerjaan pemadatan sampah selesai. Penyebaran dalam pekerjaan penutupan lahan dilakukan dengan alat berat penyebar tanah bulldozer. Operasi ini merupakan kegiatan terakhir dalam satu hari kerja. Operasi ini meliputi : - Penggalian tanah (soil exavation) - Pengangkutan tanah (soil removing) - Pengumpulan tanah (stockpiling), - Penyebaran tanah diatas timbunan sampah padat (soil spreading) - Pemadatan tanah penutup (soil compacting). Penutupan sistem sanitary landfill dengan tanah penutup mempunyai fungsi sebagai pengendalian cemaran. Frekuensi penutupan sampah dengan tanah disesuaikan dengan metode yang diterapkan dan ketersediaan tanah sebagai media penutup juga ketebalan tanah penutup yang direncanakan : - Tanah penutup harian, untuk penutupan sel harian adalah dengan lapisan tanah padat setebal 20,0 cm. - Tanah penutup harian, untuk penutupan sel antara adalah dengan lapisan tanah padat setebal 20,0 cm. 9
- Tanah penutup akhir, untuk penutupan akhir adalah dengan lapisan tanah padat setebal 50,0 cm.
3. Kegiatan Operasional Alat Berat Berbagai kegiatan operasional penimbunan sampah di lahan penimbunan terdiri dari beberapa kegiatan dibawah ini sesuai dengan kebutuhan peralatannya :
1. Penghamparan. Kegiatan
operasi
penimbunan
sampah
diawali
dengan
kegiatan
penghamparan sampah yang bertujuan untuk memindahkan sampah menuju ke dalam lokasi kerja penimbunan yang terdiri subpekerjaan pengambilan dan subpenyebaran sampah (feeding dan spreading-in). Jenis kegiatan ini dilakukan oleh alat berat bulldozer.
2. Perataan/Penataan. Perataan atau penataan sampah yang sudah berada dilokasi penimbunan dilakukan oleh alat berat bulldozer. 3. Pemadatan. Alat yang digunakan untuk pekerjaan pemadatan sampah yaitu Bulldozer dengan cara sebagai berikut: -
Lapisan timbunan sampah dipadatkan dengan cara digiling sebanyak 5-7 kali sehingga didapatkan kepadatan optimum 600-650 kg/m3.
-
Operasi kerja bulldozer harus diatur dengan baik agar tidak mengganggu lalu lintas operasi pengangkutan.
4. Penutupan lapisan sampah Penutupan lapisan sampah dilakukan setiap akhir operasi pada sel harian yaitu sebagai berikut: -
Pada akhir penimbunan sampah harus dilakukan penutupan timbunan tersebut dengan tanah urugan yang sudah disiapkan sebelumnya.
-
Tanah penutup disiapkan dan diambil dari bukit sebagai quarry (sumber material) dari lokasi TPA. Pengangkutan tanah penutup dilakukan dengan menggunakan Dump truck .
-
Penggalian dan penumpukan tanah penutup menggunakan excavator.
-
Setelah lapisan tanah penutup dihamparkan kemudian langsung dipadatkan kembali dengan Roller 2 – 3 sehingga diperoleh kepadatan dan ketebalan. 10
4. Teori Penggunaan Alat -alat Berat 1. Umum. Dalam membahas tentang alat-alat berat seperti bulldozer, excavator dan lain-lain perlu mengetahui terlebih dahulu tentang mesin penggerak utama, kegunaan dan prinsip kerjanya. Sebagai contoh, berikut ini akan diuraikan mengenai alat berat bulldozer. Buldozer adalah alat berat yang berfungsi sebagai pendorong/penggeser material dengan menggunakan tenaga yang dihasilkan oleh diesel engine/traktor. Disebut bulldozer, karena traktor yang dilengkapi dengan dozer attachment, dalam hal ini attachmentnya adalah blade atau perlengkapannya adalah blade. Menurut track shoesnya bulldozer dibedakan sebagai berikut yaitu: (Rochmanhadi,1992) 1. Crawer tracktor dozer ( dengan roda kelabang) 2. Wheel tractor dozer (dengan roda ban) 3. Swamp bulldozer (untuk daerah rawa-rawa) Berdasarkan penggerak bladenya, bulldozer dibedakan sebagai berikut: 1. Cable controlled (kendali kabel, saat ini sudah tidak diproduksi lagi. 2. Hydraulic controlled (kendali hidrolis) Berdasarkan fungsi dan kerjanya pada proyek-proyek kontruksi, terutama proyek yang ada hubungannya dengan pemindahan tanah, bulldozer digunakan pada pelaksanaan seperti tersebut dibawah ini : 1. Pembersih medan dari kayu-kayuan, pohon-pohon/tonggak kayu dan batu-batuan 2. Pembukaan jalan kerja di pegunungan maupun didaerah berbatu-batu. 3. Memindahkan material/tanah yang jauhnya kira-kira 90 m 4. Menarik scraper. 5. Menghapar tanah isian/urugan 5. Menimbun kembali trecher Didalam pekerjaan pengelolaan sampah bulldozer sangat diperlukan keberadaanya karena dapat bekerja secara fleksibel, digunakan pada pekerjaan galian tanah, pengurugan, perataan dan pemadatan sampah. Alat ini efisien untuk pekerjaan lahan Sanitary Landfill. 11
Penggerak bulldozer dikonstruksi sebagai berikut: poros belakang tetap, poros muka bebas, sehingga dapat berjalan lebih mudah pada keadaan jalan yang kurang baik, perlengkapan ini mengakibatkan gerakan tarik/maju (traksi) yang keras. Penggerak ban ( tracling ) gigi aus dengan cepat dan karena itu pemeliharaanya penting sekali. Langkah-langkah pemeliharaan yaitu : - Pelumasan dilakukan secara teratur menurut daftar pemeliharaan. - Jangan menjalankan bulldozer dengan ban gigi yang tidak direntangkan. - Roda penggerak dan rol-rol ban gigi diperiksa setiap hari. Dalam pemilihan pemakaian alat-alat berat harus memperhatikan hal berikut: kemudahan, kecepatan, pembiayaan, kesehatan, estetika, serta kondisi setempat. Dari segi kemudahan, peralatan tersebut harus dapat dioperasikan dengan mudah dan tepat sehingga biaya operasi menjadi murah. Pemakaian alat-alat berat dalam melaksanakan suatu pekerjaan dewasa ini sangat membantu manusia untuk mencapai beberapa tujuan, yaitu : 1. Meningkatkan daya kerja 2. Meningkatkan kecepatan kerja 3. Mendapatkan ketelitian kerja yang lebih baik 4. Melaksanakan pekerjaan yang sulit dilakukan atau tidak dapat dilakukan oleh tenaga manusia 5. Mengurangi biaya pelaksanaan, terutama untuk daerah-daerah yang tenaga kerjanya sulit diperoleh 6. Memperkecil resiko terjadinya kecelakaan pada tenaga manusia
2. Pemilihan Penggunaan Jenis Alat Berat. Sesuai dengan tahapan pada pekerjaan pengelolaan sampah di lokasi TPA pada umumnya, termasuk TPA Leuiwigajah Bandung maka beberapa peralatan yang diperlukan adalah : 1. Bulldozer merupakan peralatan yang sangat baik untuk operasi penghamparan perataan/penata, pemadatan serta penimbunan. 12
2. Backhoe dipergunakan untuk operasi penggalian dan penimbunan. 3. Dump truck digunakan untuk mengangkut tanah urugansebagai penutup sampah. 4. Roller ( Landfill Compactor ) digunakan untuk pemadatan tanah diatas timbunan sampah pada lokas TPA. Tabel 1: Matrik Fungsi Alat-Alat Berat yang dipergunakan dalam pengelolaan sampah untuk pekerjaan system Sanitary Landfill TPA. Jenis Alat Berat Jenis Pekerjaan Bulldozer Backhoe Roller Dump truck Galian Tanah X2 Penataan Sampah X1 Perataan Sampah X1 Pemadatan Sampah X1 Penutupan Sampah X4 Pemadatan Tanah X3 Tidak semua jenis alat-alat berat dapat digunakan untuk mencapai tujuantujuan diatas. Untuk itu dibutuhkan pengetahuan tentang teknik pemilihan dan penggunaan alat berat agar dalam suatu pekerjaan diperoleh jenis alat berat yang tepat sesuai dengan kondisi pekerjaan, dan mampu berproduksi tinggi dengan biaya yang relatif rendah. Kesalahan dalam memilih alat akan sangat berpengaruh terhadap biaya pekerjaan. Untuk itu, sebelum memilih jenis alat yang akan dipakai harus diketahui terlebih dahulu sifat-sifat teknis dan kapasitas produksinya dari alat-alat berat tersebut. PROSEDUR PENELITIAN
Model Matematis Optimasi Unjuk Kerja Alat Berat Untuk dapat menyelesaikan masalah optimasi salah satu caranya adalah dengan menggunakan progran linier. Penyelesaian dengan program linier terlebih dahulu harus didibuat model matematis, yang terdiri dari fungsi tujuan dan fungsi kendala, dengan fungsi tujuan meminimumkan jumlah alat berat pada fungsi tujuan disini diharapkan hasilnya optimal dan langsung dapat keuntungan yang akan diperoleh.
13
1. Minimumkan Z = a1 X1 + a 2X2 + a3 X3 + a4 X4 + a5 X5 Keterangan Z = Jumlah alat yang diperoleh a1 sampai a5 = koefisien X X1 sampai X5 = Jenis alat berat Fungsi pembatas permasalahan dibagi menjadi : 1. Batasan ini ditentukan dengan jumlah jam waktu kerja dalam satu hari X1 + X 2 + X3 + X 4 + X 5 ≤ Hp Keterangan; Hp = Penyediaan waktu kerja ( jam/hari)
2. Fungsi pembatas biaya (cost) C1 X1 + C 2 X2 +C3 X3 + C 4 X4 + C5X 5 < CP Keterangan; C = Biaya operasionil alat berat (Rp/m3) CP = Biaya Satuan Pekerjaan Sanitary Landfill (Rp/m3)
3. Fungsi pembatas produktivitas alat berat. P1 X1 + P 2 X2 + P 3 X3 + P 4 X4 + P5X 5 > Vs Keterangan P = Produktivitas Alat Berat ( m3/jam) Vs = Volume sampah (m3/hari) Dengan batasan yang diinginkan variabel unjuk kerja alat berat baik dengan pengertian efektif, effisien murah sesuai dengan standar yang berlaku. Batasan-batasan optimasi unjuk kerja alat berat untuk mencapai kondisi ideal, dalam pengelolaan persampahan di lokasi TPA terutama untuk penimbunan sistem sanitary landfill adalah : Alat mampu mengelola jumlah volume timbulan sampah Biaya murah dan sesuai kapasitas kemampuan 14
Mudah pemeliharaan dan pengoperasional peralatannya. Untuk mencapai kondisi
ideal dilakukan dengan memaksimalkan nilai Y yang
selanjutnya diperoleh persamaan optimasi fungsi Y terhadap fungsi X sedemikian rupa yang merupakan persamaan optimal unjuk kerja alat yang dipergunakan di lokasi penimbunan TPA dengan sistem sanitary landfill.
3. Variabel Penelitian Variabel-variabel penelitian sesuai dengan yang terdapat pada permasalahan adalah seperti diperlihatkan pada tabel 4.1. Tabel 2. Variabel Penelitian Jenis Alat Berat Jenis Pekerjaan Galian Tanah Penataan Sampah Perataan Sampah Pemadatan Sampah Penutupan Sampah Pemadatan Tanah
Bulldozer Backhoe
Roller
Dump truck
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
X4
-
-
-
X1 X1 X1
X2 -
X3
-
-
Proyeksi penduduk dan PDRB Proyeksi penduduk dan PDRB diperlukan untuk mengetahui besarnya timbulan sampah Kota Bandung. Rumus yang digunakan adalah (Kodoatie, 1995m): Pt = Po * (1 + n)t Keterangan : Pt = Jumlah penduduk tahun ke-n ( jiwa ) Po = Jumlah penduduk saat ini ( jiwa ) n
= Pertumbuhan penduduk rata-rata ( % )
t
= tahun
Ft = Po * (1 + r)t Keterangan:
Ft = Besarnya PDRB tahun ke t (Rp ) P0 = Besarnya PDRB saat ini ( Rp ) r = Pertumbuhan PDRB rata-rata ( % ) t = tahun 15
Besarnya pertumbuhan timbulan sampah dapat dicari dengan rumus persamaan regresi berikut : Y = a + b1X1 + b2X2 Selanjutnya analisis timbulan sampah dapat dilihat pada gambar 4.3. Data Penduduk Kota
Besar timbulan sampah per tahun
Pertumbuhan Penduduk
Pertumbuhan konsumsi
b1x1
Pertumbuhan PDRB Daerah
Peningkatan pendapatan Per kapita
b2x2
Y1 = a1 + b1x1
Y2 = a2 + b2x2 Y = a + b1x1 + b2x2
Gambar.1. Diagram alir analisis timbulan sampah ( Syafrudin,1997) OBYEK PENELITIAN Lokasi TPA Leuwigajah terletak di kampung Kihapit kelurahan Leuwigajah, kecamatan Cimahi Selatan, Kota Cimahi. TPA ini mempunyai luas total kurang lebih 17 Ha. Disebelah barat daya dari lokasi TPA pada jarak kurang lebih 400 meter terdapat perkampungan penduduk yang termasuk dalam kelurahan Batujajar. Pada awal operasinya tahun1987 TPA Leuwigajah memiliki luas lahan ± 8 ha. Sampai saat ini TPA Leuwigajah telah mengalami dua kali perluasan lahan. Perkerjaan pertama adalah seluas ± 2,5 Ha pada tahun 1992 dan terakhir dengan kejadian longgsor pada saat musim hujan di awal bulan Pebruari 1999 ditambah lagi seluas ± 6,6 Ha sehingga total luas menjadi ± 17 Ha.
16
PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN Hasil Penelitian Data yang dibutuhkan
sesuai dengan permasalahan serta maksud dan
tujuan dari penelitian ini adalah berupa data primer dan data sekunder. Data primer diperoleh dari hasil pengamatan langsung dilapangan, sedangkan data sekunder diperoleh dari instansi yang terkait yaitu Perusahaan Daerah Kebersihan Kota Bandung. Data disusun sedemikian rupa untuk mendapatkan gambaran jumlah volume sampah yang masuk ke TPA setelah diadakan pemilihan sampah yang dapat didaur ulang dan volume pekerjaan sistem sanitary landfill guna menentukan beban alat berat di TPA. Untuk itu perlu dilakukan perhitungan berbagai hal berikut. 1. Prediksi pertumbuhan penduduk 2. Prediksi timbulan sampah 3. Volume timbulan sampah 4. Prediksi volume sampah masuk Material Recovery Facilities (MRF) 5. Prediksi sampah terpilih eksisting 6. Prediksi volume sampah terkelola dan masuk ke TPA eksisting. 7. Perhitungan dan perancangan volume pekerjaan untuk sistem sanitary land fill TPA Leuwigajah. 8. Perhitungan kapasitas dan produktivitas alat berat 9. Analisis model matematis optimasi unjuk kerja alat berat.
1 Prediksi Tingkat Pertumbuhan Penduduk Tingkat pertumbuhan sampah dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain, jumlah penduduk dan pertumbuhannya, tingkat pendapatan dan aktifitasnya, pola penyediaan kebutuhan hidup serta musim pada daerah setempat. a. Jumlah Penduduk dan Pertumbuhannya. Jumlah penduduk dari tahun ketahun terus meningkat pada tahun 1993 di BPS Bandung tercatat 1.802.993 jiwa terdapat peningkatan pada tahun 2002
17
hingga mencapai 2.140.598 jiwa, pertumbuhan penduduk rerata diperoleh sebanyak 1,966% Secara grafis keadaan penduduk kota Bandung dari tahun 1993 sampai tahun 2002 tersebut dapat dilihat pada Grafik 1. Grafik 1: Jumlah Penduduk Kota Bandung dari tahun 1993-2002
2.140.598
2.200.000
1.817.939
1.600.000 1992
1994
1995
1996
1997
1998
1.868.913
1.814.885
1993
1.700.000
1.782.466
1.816.385
1.800.000
1.806.409
1.900.000
2.087.777
2.036.260
2.000.000
1.802.993
Jumlah Penduduk
2.100.000
1999
2000
2001
2002
2003
Tahun
Berdasarkan data penduduk dari tahun 1993 sampai 2002 tersebut di atas, selanjutnya dihitung prediksi jumlah penduduk Kota Bandung sampai tahun 2012. Hasil perhitungannya dapat dilihat pada Grafik 2. Jumlah Penduduk Tahun 2002 =
2.140.598 Jiwa
Tingkat Pertumbuhan Rerata (n) =
1,966 % = 0,01966
Jumlah penduduk sesuai dengan pertumbuhannya dihitung berdasarkan atas pertumbuhan Eksponensial : Pt = Po * (1 + n)t Pt = Po * (1,01966)t Keterangan: Pt = jumlah penduduk pada tahun ke n (jiwa) Po = jumlah penduduk pada tahun ke 0 (jiwa) n
= rerata tingkat pertumbuhan penduduk (%)
t = tahun 2.800.000
1994
1995
1996
1997
1998
2.600.715
2.550.569
2.501.389
2.405.856
2.359.467
2.313.972
2.269.355
2.225.598
2.182.684
2.140.598
1.868.913
1.817.939
1993
1.806.409
1.814.885
1.600.000 1992
1.816.385
1.800.000
1.782.466
2.036.260
2.000.000
2.087.777
2.200.000
1.802.993
Jumlah Penduduk
2.400.000
2.453.158
2.600.000
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
Tahun
Grafik 2: Prediksi Jumlah Penduduk Kota Bandung dari tahun 1993-2002
18
2013
Hasil prediksi memperlihatkan besarnya jumlah penduduk pada tahun 2003 sebesar 2.182.684 jiwa meningkat menjadi 2.600.715 jiwa pada tahun 2012. b. Prediksi Pertumbuhan PDRB Kota Bandung Jumlah PDRB (Produk Domestik Regional Brutto) Kota Bandung berdasarkan harga konstan dari BPS Kota Bandung tercatat pada tahun 1993 sebesar Rp. 4.719.952,85
meningkat pada tahun 2002 menjadi Rp.
6.694.331,06. Sedangkan besarnya PDRB perkapita pada tahun 1993 sebesar Rp. 2,618 juta, meningkat pada tahun 2002 menjadi Rp. 3,127 juta. Dalam hal ini untuk perhitungan prediksi dipergunakan atas dasar harga konstan. Berdasarkan PDRB perkapita tahun 1993 sampai dengan tahun 2002, dapat dicari besarnya tingkat pertumbuhan PDRB perkapita rerata adalah sebesar 1,893%. Secara grafis jumlah PDRB kota Bandung dari tahun 1993 sampai tahun 2002 tersebut dapat dilihat pada Grafik 3. 7.000.000
4.500.000 4.250.000 4.000.000 1992
4.719.953
4.750.000
1993
1994
1995
1996
1997 1998 Tahun
1999
2000
2001
6.694.331
6.311.150
5.000.000
5.773.490
5.250.000
5.443.351
5.500.000
5.738.003
5.750.000
5.772.580
6.000.000
5.196.501
PDRB (Juta Rupiah)
6.250.000
6.266.628
6.500.000
6.612.700
6.750.000
2002
2003
Grafik 3: Jumlah PDRB Kota Bandung dari tahun 1993-2002 Sementara itu rerata PDRB perkapita penduduk kota Bandung dari tahun 1993 sampai tahun 2002 tersebut secara grafis dapat dilihat pada Grafik 4.
19
2,861
2,900
3,127
3,099
3,196
3,239
3,156 2,999
3,100
2,700
2,500
2,300 1992
2,618
PDRB Perkapita (Juta Rupiah)
3,300
3,167
3,353
3,500
1993
1994
1995
1996
1997 1998 Tahun
1999
2000
2001
2002
2003
Grafik 4: Rerata PDRB Perkapita Penduduk Kota Bandung dari tahun 1993-2002 Dengan tingkat pertumbuhan PDRB rerata perkapita 1,893% dapat dicari prediksi PDRB perkapita mulai tahun 2003 sampai dengan 2012. Grafik 5 memperlihatkan hasil perhitungan prediksi PDRB perkapita. Jumlah PDRB Perkapita Tahun 2002 = 3,127 Tingkat Pertumbuhan Rerata (r)
= 1,893 % = 0,01893 Ft = Po * (1 + r)t
Pertumbuhan Eksponensial :
Ft = Po * (1,01893)t Keterangan: Ft = jumlah PDRB pada tahun ke n (Rp) Fo = jumlah PDRB pada tahun ke 0 (Rp) r = rerata tingkat pertumbuhan (%) t = tahun
3,300
3,247
3,371
3,400
3,308
3,500
3,435
3,772
3,633
3,566
3,600
3,500
3,700
3,187
PDRB Perkapita (Juta Rupiah)
3,800
3,702
3,900
3,200 3,100 2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
Tahun
Grafik 5: Prediksi Rerata PDRB Perkapita Penduduk Kota Bandung dari tahun 1993-2002 20
Hasil perhitungan prediksi memperlihatkan dimana pada tahun 2003 besarnya
PDRB perkapita penduduk kota Bandung adalah Rp. 3,187 juta
meningkat menjadi Rp. 3,772 juta pada tahun 2012.
2 Data Komposisi Sampah Data komposisi sampah diperlukan untuk mengetahui besarnya komposisi sampah yang dapat didaur ulang dan yang dapat dijadikan kompos, makanan ternak dan sisanya sampah terkelola merupakan beban dari TPA. Adapun data yang tersedia rentang 10 (sepuluh) tahun kebelakang, adalah mulai tahun 1993 sampai dengan tahun 2002. Sebagai contoh komposisi sampah terpilah tahun 2002 seperti pada Tabel 3. Tabel 3: Volume Komposisi Sampah Terpilah Eksisting Tahun 2002 Banyaknya Persentase No. Jenis Sampah 3 (m /hari) (%) (1) (2) (3) 1 Organik (Organic) 4.915,22 57,11 2 Kertas (Paper) 958,53 11,14 3 Kaca (Glass) 142,68 1,66 4 Plastik (Plastic) 732,46 8,51 5 Karet (Rubber) 523,19 6,08 6 Logam (Metal) 213,12 2,48 7 Kain (Cloth) 100,72 1,17 8 Lain-lain (Others) 1.020,64 11,86 Jumlah (Total) 8.606,56 100,00 Sumber: PD. Kebersihan Kota Bandung (2002)
Berdasarkan data komposisi sampah tersebut selanjutnya dihitung rerata tingkat pertumbuhan komposisi sampah dari tahun 1993 sampai 2002. Hasil perhitungan tersebut disusun pada Tabel 4 berikut,
No. 1 2 3 4 5
Tabel 4: Pertumbuhan Komposisi Sampah Rerata Tingkat Jenis Sampah Pertumbuhan (%) Organik (Organic) 2,361 Kertas (Paper) 4,098 Kaca (Glass) 6,574 Plastik(Plastic) 13,386 Karet (Rubber) 28,335 21
6 7 8
Logam (Metal) Kain (Cloth) Lain-lain (Others)
47,979 3,654 9,836
Sumber: PD. Kebersihan Kota Bandung (2002)
3 Prediksi volume timbulan sampah Untuk mengetahui besarnya volume timbulan sampah terlebih dahulu dicari prediksi tingkat pertumbuhan timbulan sampah per tahun dan prediksi pertumbuhan timbulan sampah perkapita. a. Prediksi tingkat pertumbuhan timbulan sampah Tingkat pertumbuhan timbulan sampah dapat dicari dengan persamaan regresi berganda:
Y = a + b1X1 +b2X2
Keterangan : Y = Tingkat pertumbuhan timbulan sampah perkapita a = Konstanta b1 dan b2 = Koefisien X X1= Tingkat pertumbuhan penduduk per tahun (%) X2= Tingkat pertumbuhan PDRB per tahun (%) Tabel 5: Rerata Jumlah Penduduk, PDRB dan Sampah No
Tahun
Jml. Penduduk (jiwa) 1 1993 1.802.993 2 1994 1.816.385 3 1995 1.814.885 4 1996 1.817.939 5 1997 1.782.466 6 1998 1.806.409 7 1999 1.868.913 8 2000 2.036.260 9 2001 2.087.777 10 2002 2.140.598 Sumber: Hasil Perhitungan
Jml. Penduduk (dalam ribuan) 1.803 1.816 1.815 1.818 1.782 1.806 1.869 2.036 2.088 2.141
PDRB Perkapita (dalam ribuan) 2.618 2.861 2.999 3.156 3.239 3.196 3.353 3.099 3.167 3.127
Volume sampah (m3/hari) 6.469,00 6.760,98 7.022,44 6.890,00 7.034,68 7.689,99 7.775,28 7.930,02 8.011,68 8.606,56
Berdasarkan hasil analisis data dengan bantuan program SPSS diperoleh persamaan regresi sebagai berikut: (perhitungan dapat dilihat pada Lampiran 6) Y = 0, 751X1 + 0.428X2 – 3960,622 Adapun besarnya koefisien korelasi ganda (R) = 0,942 dan koefisien
22
determinasi (R2) = 0,888 atau sebesar 88,8%. Hal ini menunjukkan bahwa timbulan sampah sangat dipengaruhi oleh jumlah penduduk dan PDRB. Dari persamaan regresi Y = 0, 751X1 + 0.428X2 – 3960,622, dengan X1 = 1,966% (tingkat pertumbuhan penduduk per tahun) dan X2 = 1,893% (tingkat pertumbuhan PDRB), maka dapat dihitung besarnya tingkat pertumbuhan timbulan sampah per tahun, yaitu sebesar 1,89%. b. Prediksi timbulan sampah perkapita Besarnya timbulan sampah perkapita yang ada diperoleh dari hasil penelitian PD. Kebersihan bekerjasama dengan LIPI dan ITB tahun 2002, yaitu 3,021 l/or/hr. Tabel 5.8 memperlihatkan hasil prediksi timbulan sampah perkapita. Dimana pada tahun 2003 besarnya timbulan sampah perkapita 3,224 l/or/hr, naik menjadi 3,377 l/or/hr pada tahun 2012. Pertumbuhan Eksponensial : PSt = PSo (1 + i)n i = 1,89% PSo = 3,021 lt/or/hr PSt = Po (1 +0,0189)n = 3,021 (1,0189)n Keterangan: PSt = Besarnya timbulan sampah pada tahun ke t (lt/org/hari) PSo = Besarnya timbulan sampah pada tahun ke 0 (lt/org/hari) i
= Rerata tingkat pertumbuhan timbulan sampah per tahun (%)
n
= Tahun Tabel 6: Prediksi Timbulan Sampah Per Kapita
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tahun
Timbulan (lt/or/hr)
Sampah
Per
Kapita
2003 3,224 2004 3,279 2005 3,335 2006 3,392 2007 3,450 2008 3,509 2009 3,569 2010 3,630 2011 3,692 2012 3,755 Sumber: Hasil Perhitungan
Selanjutnya prediksi volume timbulan sampah dapat dicari.
23
Tabel 7 memperlihatkan hasil perhitungan prediksi volume timbulan sampah Kota Bandung. Dimana tahun 2003 besarnya volume timbulan sampah 7.035,977 m3/hari, naik menjadi 9.765,250 m3/hari pada tahun 2012. No. Tahun (1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
(2)
Timbulan Sampah Jumlah Timbulan Sampah Jumlah Kapita Penduduk (org) Per (lt/hr) (m3/hr) (lt/org/hr) (3) (4) (5)=(3)x(4) (6)=(5)/1000 2.303.226 7.035.977 7.035,977 3,224 2.362.203 7.296.962 7.296,962 3,279 2.422.690 7.567.627 7.567,627 3,335 2.484.726 7.848.333 7.848,333 3,392 2.548.350 8.139.450 8.139,450 3,450 2.613.603 8.441.366 8.441,366 3,509 2.680.527 8.754.481 8.754,481 3,569 2.749.165 9.079.210 9.079,210 3,630 2.819.561 9.415.984 9.415,984 3,692 2,891,759 9.765.250 9.765,250 3,755
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Sumber: Hasil Perhitungan
Tabel 7: Prediksi Volume Timbulan Sampah Kota Bandung
4 Volume Sampah Masuk Material Recovery Facilities (MRF) Besarnya volume sampah masuk MRF dapat dicari yaitu dengan terlebih dahulu mengetahui besarnya tingkat pelayanan pengelolaan sampah. Besarnya tingkat pelayanan saat sekarang untuk Kota Bandung dapat dilihat pada Tabel 5.10 antara 72% - 74.7% (PD.Kebersihan, 2002). Tabel 8: Pertumbuhan Tingkat Pelayanan Pengelolaan Sampah Kota Bandung No. Tahun Tingkat Pelayanan (%) Tingkat Pertumbuhan (%) 1
2003
74,70
2
2002
72,73
3
2001
72,00
2,71 1,01 0,08 4
2000
71,94 Rerata Sumber: Hasil Perhitungan
1,259
Prediksi tingkat pelayanan pengelolaan sampah kota Bandung dapat dilihat pada Tabel 9. di bawah. Tingkat Pelayanan tahun 2003
= 74,70 %
24
Pertumbuhan Rerata (r) Pertumbuhan Eksponensial :
= 1,259 % = 0,01259 Ft = Po * (1 + r)t Ft = Po * (1,01259)t
Keterangan: Ft = tingkat pelayanan pengelolaan sampah (%) Po = tingkat pelayanan pengelolaan sampah pada tahun ke 0 (%) r = rerata tingkat pertumbuhan pelayanan pengelolaan sampah (%) t
= tahun
Tabel 9: Prediksi Tingkat Pelayanan Pengelolaan Sampah Kota Bandung No.
Tahun
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Prediksi Tingkat Pelayanan (%) 74,700 76,607 77,579 78,563 79,560 80,569 81,592 82,627 83,675 84,737
Sumber: Hasil Perhitungan
Sampah yang termasuk dalam konsep MRF terdiri dari sampah basah dan sampah kering. Dari hasil perhitungan perbandingan sampah basah dan sampah kering dari tahun 1993 sampai 2002 diperoleh rerata 62% : 38%. Berdasarkan Tabel 5.9 dan 5.11 selanjutnya dapat dihitung prediksi volume sampah yang masuk RMF. Tabel 5.12 memperlihatkan hasil perhitungan volume sampah yang termasuk dalam konsep MRF. Tabel 10. menunjukkan bahwa sampah yang masuk RMF pada tahun 2003 besarnya 5.255,875 m3/hari, naik menjadi 8.274,734 m3/hari pada tahun 2012. Sampah kering pada tahun 2003 diperoleh 1.979,57 m3/hari dan sampah basah 3.276,31 m3/hari, sedangkan sampah basah pada tahun 2012 diperoleh 5.158,15 m3/hari dan sampah kering 3.116,59 m3/hari.
25
Tabel 10: Volume Sampah Masuk Material Recovery Facilities (MRF) Jumlah Tingkat Sampah Sampah Sampah Pelayanan Masuk MRF Basah Kering No. Tahun Sampah 3 3 3 (m /hr) (%) (m /hr) (m /hr) (m3/hr) (1) (2) (3) (4) (5)=(3)x(4) (6)=0,62*(5) (7)=0,38*(5) 1 2003 7.035,98 74,70 5.255,87 3.276,31 1.979,57 2 2004 7.296,96 76,61 5.590,01 3.484,60 2.105,41 3 4 5 6 7 8 9 10
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
7.567,63 7.848,33 8.139,45 8.441,37 8.754,48 9.079,21 9.415,98 9.765,25
77,58 78,56 79,56 80,57 81,59 82,63 83,67 84,74
5.870,91 6.165,92 6.475,76 6.801,17 7.142,92 7.501,86 7.878,82 8.274,73
3.659,70 3.843,60 4.036,74 4.239,58 4.452,62 4.676,37 4.911,35 5.158,15
2.211,21 2.322,32 2.439,02 2.561,58 2.690,30 2.825,49 2.967,47 3.116,59
Sumber: Hasil Perhitungan
5 Prediksi Volume Sampah Terkelola di TPA Sampah terkelola adalah sampah yang masuk MRF dikurangi sampah terpilah, yang dibuang ke TPA. Untuk maksud tersebut maka perlu dihitung dulu prediksi sampah terpilah, dalam hal ini prediksi didasarkan data hasil survey lapangan yang dilakukan oleh PD Kebersiah Kota Bandung pada tahun 2002 (Lampiran 5). Dari data terpilah ini dapat diprediksikan untuk waktu 10 tahun kedepan. Tabel 5.13 memperlihatkan hasil prediksi sampah terpilah. PSt = PSo (1 + i)n Keterangan: PSt = besarnya timbulan sampah pada tahun ke t (lt/org/hari) PSo = besarnya timbulan sampah pada tahun ke 0 (lt/org/hari) i
= rerata tingkat pertumbuhan timbulan sampah per tahun (%)
n
= tahun i
= 0,0189 ; Po = 673,77 m3/hr
Po (kering)
= 654,00 m3/hr
Po (basah)
= 19,77 m3/hr
Ft = 673,77 (1 + 0,0189)n Ft = 673,77 (1,0189)n
26
Tabel 11: Prediksi Sampah Terpilah Sampah Terpilah Sampah Kering Sampah Basah No. Tahun (m3/hr) Terpilah (m3/hr) Terpilah (m3/hr) 1 2003 681,32 661,33 19,40 2 2004 688,95 668,73 19,62 3 2005 696,66 676,22 19,84 4 2006 704,7 683,80 20,06 5 2007 712,6 691,46 20,29 6 2008 720,3 699,20 20,51 7 2009 728,0 707,03 20,74 8 2010 736,6 714,95 20,98 9 2011 744,1 722,6 21,21 10 2012 753,5 731,05 21,45 Sumber: Hasil Perhitungan
Sebagaimana telah diuraikan sebelumnya bahwa TPA yang masih menampung sampah Kota Bandung tinggal 2 lokasi, yaitu TPA Leuwigajah dan TPA Jelekong. TPA Leuwigajah menampung 90 % timbulan sampah Kota Bandung, sisanya 10 % ditampung oleh TPA Jelekong. Grafik 6. memperlihatkan jumlah sampah terkelola yang masuk ke TPA Leuwigajah pada tahun 2003 sebanyak 4.117,102 m3 per hari diprediksi meningkat menjadi 6.769,424 m3 per hari pada tahun 2012.
Grafik 6: Prediksi Sampah Terkelola di TPA Leuwigajah dari tahun 2003-2012
27
7 Perhitungan dan Perancangan Sanitary Landfill TPA Leuwigajah.
Volume Pekerjaan Untuk Sistem
Di dalam perhitungan dan perencanaan volume pekerjaan sistem sanitary landfill TPA ini akan diuraikan beberapa kegiatan pelaksanaan detail desain perbaikan operasi TPA. Pekerjaan yang dimaksud yaitu perbaikan operasi yang diarahkan menuju sistem sanitary landfill, meliputi penyiapan lahan, perencanaan lahan sel harian, pelaksanaan operasi, pengelolaan leachate dan gas serta penggunaan alat berat yang digunakan sesuai umur layanan TPA. a. Pemilihan Sistem Dalam penentuan metode operasi yang akan diterapkan, tidak akan terlepas dari kondisi lahan eksisting. Berdasarkan kondisi topografi tanah asli di TPA Leuwigajah memiliki kemiringan lereng 30–60% yang rawan resiko longsor akibat operasional sistem open dumping yang ditandai tumpukan sampah menggunung. Kondisi ini dipengaruhi oleh dua faktor lain yang mungkin menjadi penyebab utama terjadinya longsor, yaitu terjal dan licinnya tanah asli. Kelicinan tanah asli disebabkan oleh terakumulasinya kandungan air hujan dan leachate (lindi) di atas permukaan tanah asli. Lokasi TPA yang memiliki topografi miring akan menyebabkan permukaannya menjadi licin serta menyulitkan operasional peralatan. b. Kriteria desain Dengan kondisi tersebut dia atas, maka ditentukan kriteria desain sesuai dimensi sel yang derencanakan sebagai berikut : Pada kondisi ini, TPA Leuwigajah akan menerima volume sampah kota, yang merupakan pengurangan volume timbulan sampah kota yang dibuang TPA Jelekong pada tahun 2004 (data diambil dari Tabel 5.14). Beban sampah TPA Leuwigajah (th.2004)
= 4.410,96 m3/hari
Tingkat pemadatan
= 70%
Volume sampah setelah dipadatkan
= 30 % * 4.410,96 = 1.323,29 m3/hari
28
Tanah penutup setelah dipadatkan
= 1/3 volume sampah padat
Volume tanah penutup
= 1/3 * 1.323,29m3/hari = 441,10 m3 / hari
Volume sampah+tanah harian
= 1.764,38 m3/hari
Volume lahan zona 4 sel 1
= 4.800 m3
Tinggi sel harian
= 2,4 m
Luas sel harian
= 2.000 m2
Daya tampung lahan zona 4 sel 1
= 4.800 m3 / 1.764,38 m3/hari = 2,72 hari ~ 3 hari
Dalam perencanaan Lahan Urug Saniter (sanitary landfill) di TPA Leuwigajah setiap sel terdiri dari tiga lapis, dimana masing-masing lapis meliputi sampah (60 cm) dan tanah penutup (20 cm) dalam keadaan padat. Dengan demikian maka luas yang dibutuhkan untuk menampung volume sampah satu hari adalah 1.764,38 m3/ 0,8 m = 2.205,48 m2.
Perhitungan Optimasi Alat Berat Untuk menyelesaikan masalah dalam penelitian ini diperlukan persamaan optimasi, yaitu menggunakan persamaan linier. Dalam hal ini terdapat dua jenis persamaan, yaitu persamaan fungsi tujuan dan persamaan batasan-batasan. a. Fungsi Tujuan (Objective Function) Tujuan optimasi dalam penelitian ini adalah untuk mendapatkan jumlah alat-alat berat yang optimum dalam menangani pekerjaan sanitary landfill dalam satu hari (menangani volume sampah harian di TPA Leuwigajah dengan sistem sanitary landfill), dengan fungsi tujuan berdasarkan kemampuan produktivitas alat-alat berat yang digunakan (m3/jam) sebagai koefisien dan alat berat sebagai variabel. Fungsi tujuan ini dapat diformulasikan sebagai berikut: (m3/hari) Z = 1.316,5 X1 + 541,9 X2 + 5.084,8 X3 + 1.012,7 X4 + 264,6 X5 Keterangan: X1 = Bulldozer (spreading & compacting of garbage) X2 = Backhoe (cutting soil) 29
X3 = Roller (compacting soil) X4 = Bulldozer (spreading soil) X5 = Dumptruck (dumping soil + hauling) b. Batasan (Constraint) 1. Batasan ini ditentukan berdasarkan jumlah volume pekerjaan sanitary landfill harian dan kemampuan produktivitas alat-alat berat yang digunakan, dengan persamaan sebagai berikut: (m3/hari) 1.316,5 X1
>= 4.411 ;
5.084,8 X3
>=
588 ;
264,6 X5
>=
588
541,9 X2
>=
441
1.012,7X4
>=
588
c. Hasil Perhitungan Berdasarkan hasil perhitungan (Lampiran 12) dengan menggunakan program Lindo 6.1 diperoleh jumlah alat berat yang optimal untuk mengangani pekerjaan pengelolaan sampah secara sistem sanitary landfill di TPA Leuwigajah adalah sebagai berikut : Bullldozer (X1) = 3,351 buah, Backhoe (X2) = 0,814 buah, Roller (X3) = 0,116, dan Bullldozer (X4) = 0,551, dan Dumptruck (X5) = 2,109 buah. Dari perhitungan tersebut karena tidak mungkin jumlah alat berat dalam satuan desimal maka dibulatkan menjadi seperti disusun pada Tabel 5.21 sebagai berikut: Tabel 12. Hasil Optimasi Jumlah alat Berat Tahun 2004 Jenis Alat Berat Jumlah Bulldozer
4
Backhoe
1
Roller
1
Dumptruck
2
Sumber: Hasil Perhitungan
Dari tabel 12 tersebut di atas terlihat bahwa jumlah kebutuhan alat berat untuk pengelolaan sampah sebanyak 4.411 m3 per hari secara sistem sanitary landfill di TPA Leuwigajah pada tahun 2004 yaitu: Bulldozer 4 buah, Backhoe 1 buah, Dumptrukc 2 buah, dan Roller 1 buah. Dengan jumlah alat berat tersebut diharapkan mampu melayani secara optimal sampah yang diproduksi oleh
30
masyarakat Kota Bandung yang menjadi beban TPA Leuwigajah. d. Prediksi kebutuhan Alat Berat sampai tahun 2012 Berdasarkan hasil perhitungan prediksi timbulan sampah Kota Bandung pada tahun 2004 sebanyak 4.411 m3 dan tahun 2012 meningkat menjadi 6.769,424 m3per hari, maka dapat diprediksi kebutuhan alat berat seperti pada tabel 13. Tabel 13: Prediksi Kebutuan Alat Berat No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Tahun 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Volume Sampah 4.410,958 4.656,821 4.915,310 5.187,063 5.472,748 5.773,070 6.088,766 6.420,612 6.769,424
Jenis Alar Berat Bulldozer 3,902 (4,0) 4,119 (5,0) 4,348 (5,0) 4,588 (5,0) 4,841 (5,0) 5,106 (6,0) 5,386 (6,0) 5,679 (6,0) 5,988 (6,0)
Sumber: Hasil Perhitungan Keterangan: ( ) = Hasil Pembulatan
31
Backhoe 0,814 (1,0) 0,859 (1,0) 0,907 (1,0) 0,957 (1,0) 1,010 (2,0) 1,065 (2,0) 1,123 (2,0) 1,185 (2,0) 1,249 (2,0)
Roller 0,116 (1,0) 0,122 (1,0) 0,129 (1,0) 0,136 (1,0) 0,143 (1,0) 0,151 (1,0) 0,160 (1,0) 0,168 (1,0) 0,177 (1,0)
Dumptruck 2,109 (3,0) 2,227 (3,0) 2,350 (3,0) 2,480 (3,0) 2,617 (3,0) 2,760 (3,0) 2,911 (3,0) 3,070 (4,0) 3,237 (4,0)
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis data dan pembahasan, maka dapat ditarik kesimpulan penelitian sebagai berikut: 1. Persamaan tingkat pertumbuhan timbulan sampah Y = 0, 751X1 + 0.428X2 – 3960,622, dengan koefisien korelasi ganda (R) = 0,942 dan koefisien determinasi (R2) = 0,888. Dengan besarnya tingkat pertumbuhan penduduk X1 = 1,966% dan tingkat pertumbuhan PDRB X2 = 1,893%, dari persamaan regresi tersebut diperoleh tingkat pertumbuhan timbulan sampah per tahun sebesar 1,89%. Prediksi pertumbuhan timbulan sampah per kapita sebesar 3,224 l/or/hr pada tahun 2003 naik menjadi 3,755 l/or/hr pada tahun 2012.
2. Sampah terkelola yang masuk ke TPA Leuwigajah pada tahun 2004 rata-rata sebesar 4.411 m3/hari, setelah dipadatkan dengan tingkat pemadatan 70% maka volume sampah menjadi 1.323,29 m3/hari sedangkan tanah penutup harian 1/3 dari volume sampah setelah dipadatkan, yaitu sebesar 441,10 m3 /hari. Sehingga volume sel harian menjadi 1.764,38 m3 /hari. 6. Kebutunan alat berat hasil optimasi untuk pengelolaan sampah sebanyak 4.411 m3 per hari secara sistem sanitary landfill di TPA Leuwigajah pada tahun 2004 sebanyak 7 buah terdiri dari: Bulldozer 4 buah, Backhoe 1 buah, Dumptruck 1 buah dan Roller 1 buah. Dengan jumlah alat berat tersebut diharapkan mampu menerapkan operasional pengelolaan sistem sanitary landfill, untuk mengelola sampah secara optimal yang diproduksi oleh masyarakat Kota Bandung yang menjadi beban TPA Leuwigajah.
32
DAFTAR PUSTAKA Anas Aly Moch.,1978,Pengenalan Dan Perencanaan Alat-Alat Besar, Badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta. Apriadji, Wied Harry, 1989,Memproses Sampah, Penebar Swadaya, Jakarta. Arikunto, Suharsimi, 1997, Prosedur Penelitian,Rineka Cipta, Jakarta Badan Pusat Statistik Kota Bandung, 2002, Kota Bandung dalam Angka ( Bandung City in Figures ). Bapeda Kotamadya Daerah Tingkat II Bandung,1994, Laporan Akhir Design TPA Lewigajah Damahuri,Enri,1994,Teknik Pembuangan akhir Sampah, Jurusan Teknik Lingkunganj ITB Dimitiou HT,1989,An Integrated Approach to Urban Infranstracture Development, Ohio. Grigg,Neil,1986, Urban Water Infarstructure(Planing, Management and Operations ), John Willey & Sons,Inc,Canada Kodoatie, Robert J., 1995, Analisis Ekonomi Teknik, Andi, Yogyakarta. 2003, Manajemen dan Rekayasa Infrastuktur, Pustaka Pelajar, Yogyakarta Perusahaan Daerah Kebersihan Kota Bandung , 2000, Laporan Bulanan Pengelolaan Sampah kota Bandung PT United Tractors, 1984, Teknik Dasar Pemilihan Alat-Alat Besar, Jakarta Rochmanhadi, 1992, Alat-Alat Berat Dan Penggunaannya, Dunia Grafika Indonesia. Soemerdi,Tresna,Muslim,Erlinda, Mutia,Sri,2002, Penentuan Lokasi Terbaik Penanganan Sampah di DKI Jakarta dengan Metode Analisis Hierchy Process, Jurusan Teknik Industri FT UI Sudjana, 1996, Metode Statistik,Tarsito, Bandung Syafrudin, 1997, Model Linear Peramalan Kebutuhan Lahan TPA Kota Brebes, Jurusan Teknik Sipil – FT- UNDIP, Semarang
33
34
